接近传感器 – 查找制造商和供应商

接近传感器可在有限的检测范围内，无需物理接触即可检测物体、工件或机器部件。

它们用于监测物体的存在、位置、极限位置或运动序列。随后，控制器可对传感器信号进行处理，从而触发机器功能、停止工艺流程或启动后续自动化步骤。
根据测量原理的不同，接近传感器可检测金属、非金属、透明、液体或固体物体。常见类型包括电感式、电容式、光学式、磁性式和超声波式接近传感器。
典型应用领域包括机械和设备工程、自动化和装配技术、输送系统、包装机械、机床、仓储技术和物料搬运设备。
下文概述了接近传感器的典型类型、应用、优势、局限性以及重要的选型标准。

接近传感器的类型

电感式接近传感器

电感式接近传感器通过电磁场的变化来检测金属物体。
当金属物体接近活动传感器表面时，物体内部会产生涡流。这些涡流会影响电磁场，并在达到规定的感应距离时产生输出信号。
电感式接近传感器采用非接触式工作原理，基本无磨损，且响应时间短。它们特别适用于检测钢、不锈钢、铝、黄铜和其他金属。
不过，可实现的感应距离取决于被测物体的材质、尺寸以及传感器设计。

电容式接近传感器

电容式接近传感器可检测电场的变化。
除了金属外，它们还可以检测塑料、玻璃、木材、纸张、粉末和液体。这使得它们非常适合用于液位监测、物料检测以及非金属工件的监测。
电容式传感器有时还可以穿透非导电容器壁检测材料。
湿气、灰尘沉积以及材料特性的变化都会影响其开关行为。因此，通常需要进行精确的灵敏度调整。

光学接近传感器

光学接近传感器利用可见光或红外光进行物体检测。
漫反射式传感器分析物体反射的光线。反光式传感器与对面的反射器配合工作，而穿透式传感器则使用独立的发射器和接收器。
与许多电感式或电容式设计相比，光学传感器具有更长的检测距离，还可以检测微小物体。
然而，颜色、光泽、透明度、环境光和污染物可能会影响检测效果。

超声波接近传感器

超声波接近传感器发射声脉冲，并评估来自目标物体的反射。
由于测量结果在很大程度上与颜色和光学透明度无关，因此也可以检测到深色、有光泽或部分透明的物体。
超声波传感器适用于存在监测、距离检测和液位检测应用。
非常小、柔软、呈角度或吸音性很强的物体可能更难检测。

磁性接近传感器

磁性接近传感器对磁场作出响应。
它们常用于检测气动或液压缸中的活塞位置、挡板、门或其他移动部件的位置。
根据设计不同，它们采用簧片触点、霍尔传感器或磁阻测量方法工作。
目标物体本身必须具有磁性，或者安装有磁铁。

机械式接近传感器

机械驱动式接近开关通过直接接触来检测物体。
它们可能带有柱塞、滚轮杠杆或弹簧杆，当工件接触时，这些部件就会被触发。
严格来说，这些设备并非非接触式传感器，但在实际应用中，它们通常用于类似的任务，例如限位或存在监测。
它们结构坚固且易于评估，但容易受到机械磨损的影响。

接近传感器的应用

机械与设备工程

在机械工程中，接近传感器用于检测工件、滑块、工具、齿轮和其他移动部件。
它们监测终点位置、确认运动完成，并为下一个工艺步骤提供信号。
在必须可靠检测金属机器部件的情况下，电感式传感器尤为常见。

自动化与装配技术

在装配系统中，接近传感器用于检查部件是否存在、是否正确插入或是否完全就位。
它们监控抓取器、进料系统、夹紧装置和工件托架。
在机器循环率较高的情况下，短响应时间和高重复性尤为重要。

输送和物流技术

在传送带和滚筒输送机上，接近传感器可检测容器、包装、托盘和其他运输货物。
它们支持物料流控制、计数工件并检测拥堵或空闲传输位置。
根据材料和距离的不同，会使用光学、电容式或超声波传感器。

包装技术

在包装机械中，接近传感器用于监测产品、薄膜、纸箱、封口件和包装元件。
它们可以检测缺失的部件，触发切割或密封操作，并检查包装货物的位置。
对于透明薄膜或高反射表面，需要采用特别适合的光学或超声波方法。

机床

在机床中，接近传感器用于监测夹紧状态、刀具位置、防护罩和移动轴。
它们通常必须能够承受冷却液、金属切屑和振动。
因此，坚固的外壳和高防护等级尤为重要。

液位监测

电容式、光电式和超声波式接近传感器可监测液体、颗粒和粉末的液位或存在情况。
根据应用情况，测量可在介质中直接进行，也可通过容器壁进行。
适用性取决于材料特性、容器几何形状、沉积物和环境条件。

门、挡板和保护装置

磁性或电感式接近传感器可监测门、挡板和防护罩的位置。
它们可以指示保护装置是打开还是关闭。
与安全相关的应用需要使用合适且经过适当认证的安全传感器。

接近传感器的优点

• 非接触式且低磨损的物体检测
• 在自动化过程中响应迅速
• 高重复性
• 可紧凑地集成到机器和设备中
• 根据测量原理检测不同材料
• 存在、位置和极限位置的监测
• 适用于高开关频率
• 可轻松连接至控制器
• 适用于恶劣工业环境的型号
• 选型得当的情况下维护需求低

接近传感器的局限性

• 电感式接近传感器仅能检测金属物体。根据金属类型的不同，其感应距离可能会有显著差异。
• 电容式传感器易受潮气、沉积物及材料性能变化的影响。这可能导致需要重新调整或出现误触发。
• 光电传感器可能受到污垢、灰尘、环境光、透明材料或高反射表面影响。
• 超声波传感器需要足够大且方向合适的反射表面。柔软、微小或倾斜的物体可能仅能被有限地检测到。
• 磁性接近传感器需要合适的磁场，且可能受到外部磁场干扰。
• 实际的感应距离不仅取决于传感器，还取决于物体尺寸、材质、安装位置和环境条件。
• 根据测量原理的不同，安装在彼此附近的多台传感器可能会相互干扰。
• 标准接近传感器并不一定适合安全相关功能。此类应用必须使用经过专门测试的安全传感器。

接近传感器的关键选型标准

目标物体的材料

测量原理必须适合要检测的物体。
金属工件可通过电感式传感器进行特别可靠的检测。电容式、光学式或超声波传感器更适合用于塑料、玻璃、液体或粉末。
此外，还必须考虑目标物体的颜色、光泽度、透明度以及表面结构。

检测距离

所需的感应距离取决于安装情况以及物体位置的可能公差。
数据表中规定的标称感应距离通常是在规定的测试条件下确定的。在实际应用中，材料、温度和安装环境可能会缩短有效感应距离。
充足的工作余量可提高可靠性。

设计和安装类型

接近传感器有圆柱形、矩形、环形和特别紧凑的设计可供选择。
M8、M12、M18 和 M30 等螺纹规格广泛用于圆柱形传感器。
嵌入式传感器可基本嵌入金属表面。非嵌入式版本在有效表面周围需要更多的间隙，但通常能提供更长的感应距离。

开关频率和响应时间

快速移动的工件和较高的机器循环率要求开关频率足够高。
传感器必须在可用时间内检测到物体，并毫不延迟地将信号传输到控制器。
电感式和光电式传感器通常特别适合快速开关操作。

输出功能

接近传感器可提供 PNP、NPN、继电器和数字输出。
此外，还必须确定输出是作为常开、常闭还是可切换的。
输出信号、工作电压和连接类型必须与现有的控制器兼容。

连接和接口

根据设计不同，电气连接可通过固定电缆、连接器或端子实现。
对于简单的开关任务，二进制输出就足够了。可配置传感器可以通过数字接口传输额外的诊断和过程数据。
标准化的通信简化了调试、状态监控和设备更换。

环境条件

温度、湿度、灰尘、油类、冷却液、化学物质和振动都会影响传感器的选择。
传感器必须具有适当的防护等级以及足够的机械和化学耐受性。
食品加工、户外应用、潜在爆炸性环境或卫生工艺可能需要特殊材料和认证。

干扰和安装距离

金属结构、相邻传感器、电缆和电磁场都会影响开关行为。
因此，必须遵守制造商规定的安装要求和最小距离。
牢固的安装可防止振动或位置变化导致开关点不稳定。

指示灯和诊断

许多接近传感器都配有 LED，用于指示运行状态、开关状态或故障。
先进的诊断功能可报告短路、污染、信号微弱或工作余量不足等情况。
这些信息有助于调试和预防性维护。

摘要

接近传感器可在规定的检测范围内检测物体和机器部件，并提供用于控制、监控和自动化的信号。
根据目标材料和应用情况，可使用电感式、电容式、光学式、磁式或超声波式接近传感器。
主要选择标准包括目标材料、感应距离、设计、开关频率、输出信号和环境条件。
必须考虑相应测量原理的局限性，以确保可靠的物体检测并避免误触发。

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